细胞阵列结构数字电路自愈方法设计

发布时间：2021-10-07 20:03

　　细胞阵列结构的数字电路具有分布式自愈能力,在航空航天等对可靠性要求高的领域有极大地应用价值。空间辐射引起的瞬时故障是航空航天电子系统中的主要故障类型,对数字电路危害极大。细胞阵列电路自愈方法主要关注的是细胞层和分子层,细胞层的研究重点是自愈策略设计,分子层的研究重点是配置存储器设计。细胞层自愈策略中,目前的处理是永久移除故障细胞,而永久移除瞬时故障细胞会造成硬件资源浪费;配置存储器作为细胞中硬件资源消耗最大的模块,其简化设计难以兼顾硬件消耗和可靠性。针对以上问题,本文的研究工作如下:（1）提出故障细胞重利用自愈策略,结合移除和重配置两种自修复方式,将故障后的细胞作为空闲细胞,在下一次左侧细胞故障时对此细胞进行重配置以修复瞬时故障;这种重利用故障细胞的方式能够修复细胞内全部瞬时故障,同时能够屏蔽不影响系统功能的永久故障。设计实现了细胞内部各模块电路。（2）基于移位寄存器设计双备份配置存储器,每个细胞备份保存左侧细胞和当前细胞配置信息,通过串行移位的方式传递配置信息。重配置自修复能够修复左侧备份寄存器瞬时故障,整体移除自修复结合故障细胞重利用自愈策略能够修复全部瞬时故障。双备份配置存储器设... 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Lala自愈策略Yang自愈策略基于人体内分泌系统工作原理，其细胞阵列如图1.4所示，功能细胞W周

图 1.3 Lala 自愈策略基于人体内分泌系统工作原理，其细胞阵列如图 1.4 所S。当功能细胞故障时，改变多路选择器就可以完成阵胞对工作细胞的快速替换，阵列自修复速度快，但是复杂。

图 1.3 Lala 自愈策略内分泌系统工作原理，其细胞阵列如能细胞故障时，改变多路选择器就可以作细胞的快速替换，阵列自修复速度快图 1.4 Yang 自愈策略

【参考文献】：
期刊论文
[1]胚胎电子阵列建模研究[J]. 孟繁卿,蔡金燕,孟亚峰,朱赛.  微电子学与计算机. 2017(09)
[2]一种新型的仿生电子细胞基因存储结构[J]. 蔡金燕,朱赛,孟亚峰.  电子学报. 2016(08)
[3]基因循环存储模块的SEU自检[J]. 李丹阳,蔡金燕,孟亚峰,朱赛.  半导体技术. 2016(04)
[4]胚胎电子细胞的部分基因循环存储结构[J]. 朱赛,蔡金燕,孟亚峰,李丹阳.  国防科技大学学报. 2016(01)
[5]应用设计过程的胚胎硬件细胞单元粒度优化方法[J]. 张砦,王友仁.  航空学报. 2016(11)
[6]总线型细胞阵列设计与空闲细胞选择方法[J]. 王涛,蔡金燕,孟亚峰.  计算机工程与应用. 2017(08)
[7]基于可靠性优化的芯片自愈型硬件细胞阵列布局方法[J]. 张砦,王友仁.  航空学报. 2014(12)
[8]基于可靠性分析的胚胎硬件容错策略选择方法[J]. 张砦,王友仁.  系统工程理论与实践. 2013(01)
[9]原核细胞仿生自修复电路设计[J]. 李岳,王南天,钱彦岭.  国防科技大学学报. 2012(03)
[10]可重构硬件内建自测试与容错机制研究[J]. 郝国锋,王友仁,张砦,孙川.  仪器仪表学报. 2011(04)

博士论文
[1]基于膜计算理论的仿生电子阵列自组织与自修复方法研究[D]. 卓清琪.国防科学技术大学 2016

硕士论文
[1]基于SRAM型FPGA的数字系统容错机制研究[D]. 李增武.南京航空航天大学 2016
[2]基于原核仿生阵列的自修复技术研究[D]. 王南天.国防科学技术大学 2011
[3]胚胎电子系统配置控制技术研究[D]. 王海滨.南京航空航天大学 2008
[4]面向芯片级自修复的胚胎电子电路设计与实现[D]. 张媛.南京航空航天大学 2008



本文编号：3422682